某高速公路特大桥桩基工程人工挖孔桩施工方案

'高速公路特大桥陡峭山坡处挖孔桩基础施工方案目录一、编制依据二、工程概况及水文地质1、工程概况2、水文状况3、地质状况三、采用人工挖孔原因及适用范围控制1、原因2、适用范围控制四、组织机构及资源配置1、组织机构设置2、人员配置3、机械设备五、施工准备1、技术准备2、技术交底3、现场准备六、挖孔桩施工方法1、护壁施工2、护壁厚度确定3、护壁钢筋布置4、挖孔顺序：5、挖孔桩施工工艺流程6、施工方法7、孔内排水8、终孔16 9钢筋加工及安装（一）钢筋笼骨架的制作安装（二）声测管安设10、灌注砼七、检查质量标准八、人工挖孔桩施工注意事项1一般规定九、雨季施工管理措施1、雨季施工组织管理2、雨季施工技术措施十、质量保证措施1、工程质量保证制度措施2、施工前的质量控制3、成孔护壁的质量控制4、桩身的质量控制十一、安全保证体系及措施1、安全保证体系2、一般规定3、人工挖孔桩施工的主要危险源4、人工挖孔桩施工安全要求5、人工挖孔桩专项安全防控措施十二、人工挖孔桩施工环保措施1、环境保护管理目标2、环境保护组织机构3、施工现场对应保护措施十三、人工挖孔桩应急预案1、安全事故应急小组成员：2、应急准备3、应急措施16 4、恢复生产及应急抢险总结5、预案管理与评审改进16 一、编制依据1、XX工程集团有限公司关于XX省XX（XX界）至XX公路D3合同段的有关施工图设计文件2、《公路桥涵施工规范》JTG/TF50-20113、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80-20044、《公路工程安全施工技术规范》JTJ076-955、现行的国家有关方针政策6、本承包人对工程现场的施工调查所收集的信息与资料7、本承包人拥有的施工装备与类似工程施工经验二、工程概况及水文地质1、工程概况我标段施工的XX高速S18合同段（XX至XX）XX境XX至XX段路线起于XX镇XX村北侧山坡，起点里程为K104+800，终点位于XX村XX山，终点里程为K113+860，全长9.06Km,路线主要跨越XX二级水源保护区；本标段沿线共有桥梁七座，其主要有特大桥1座，大桥5座，互通主线桥1座，分离匝道桥1座，桥梁长度合计3.367(3.319)Km。本标段初步计划先在XX特大桥大里程桥台处及XX16 大桥部分桩基采用人工挖孔，由于以上桥梁所在桩基位置处于山体陡峭地段，不宜于大型机械作业，通过此两座大桥人工挖孔桩作业积累施工经验以便推广于本标段其他桥梁所采用。现初步拟采用人工挖孔的桩基统计如下表：工程名称墩台号桩径（m）桩长（m）根数（个）备注左线右线XX特大桥441.2246461.3303XX大桥31.420251.422261.322301.323124126111.423231.432241.32812612412、水文状况本标段沿线属南亚热带季风气候，干湿季节明显，春夏暖和多雨水，秋冬凉爽无严寒，植被四季常青。该区年平均气温19.5~21.4℃，月平均气温最高28.5℃，月平均气温最低10℃，极端最高气温38.1℃；极端最低气温-2.6℃。全年平均降雨量1800~2200mm，主要集中在4~9月。以6月达到最高值，年降雨量最大值2728.3mm，年降雨量最小值为1500mm，常年平均雨日157d，是我国多雨之一。冬季多北风，夏季偏南和偏北风频率基本相等。多年平均风速16m／s，最大为35m16 ／s.累年平均年蒸发量1751.2mm。月蒸发量以2月最少，累年平均蒸发量86.8mm7月中的蒸发量在个月中最多，累年平均蒸发量210.4mm。3、地质状况线路所处地区因差异风化作用，基岩顶板埋深变化较大，中风化岩层顶板埋深约5～31m，局部存在球状中风化体，地表水发育一般，地下水中等发育，在直接临水或强透水土层对混凝土具有分解类弱酸型腐蚀性，地下水对混凝土无腐蚀性，桥址区无不良地质现象与特殊岩土分布，综合评价桥址区工程地质条件一般。桥址处地质覆盖状况为：地表层有第四系人工填土、冲洪积层、坡残积层，下伏基岩为XX三期侵入岩体-——粗粒花岗岩，其岩、土层分层描述如下：1、第四系人工填土：灰、灰黄色等杂色，稍湿，局部潮湿，层厚一般为2-4m不等。2、第四系冲洪积层：砂质粘土灰黄、灰褐色夹灰白色，硬塑状，粘性较大，韧性差，含15-30%石英粗砂，层厚0-5.5m不等，属Ⅱ级普通土。3、第四系坡残积层：粉质粘土，褐黄色、棕红色，硬塑状，主要成分为粉、粘粒，含10-30%石英粗砂，遇水软化，层厚0.5-22m不等，属Ⅱ级普通土。4、XX三期侵入岩体-——粗粒花岗岩：岩性主要分为粗粒花岗岩，根据风化程度可分为，全、强、中风化层。①全风化粗粒花岗岩：褐黄色，手捏易散，遇水软化崩解，层厚2.4-23m不等，属Ⅲ级硬土。16 ②砂土状强风化粗粒花岗岩：灰白色，风化作用强烈，除石英颗粒外大部分矿物风化成粘土，遇水易软化崩解，属Ⅲ级硬土。③块状强风化粗粒花岗岩：浅肉红色，粗粒花岗结构，节理裂隙发育，风化强烈，岩石破碎多呈块状，层厚1.5-20m不等，属Ⅳ软石。④中风化粗粒花岗岩：浅肉红色，粗粒花岗结构，块状结构，节理裂隙较发育，岩质硬，锤击声脆，属Ⅴ级次坚石。三、采用人工挖孔原因及适用范围控制1、原因由于本合同段地处山区，部分墩位于陡峭山坡上（有的山坡坡度达60°），钻孔设备无法到达，由于坡陡地窄泥浆池等施工配套设施都无法修建，因此为了减少对植被的破坏、减少环境污染、减少对当地环水保破坏同时又能满足施工需求，所以我部建议部分陡峭山坡上的桩基改为人工挖孔桩。2、适用范围控制由于人工挖孔桩在施工中风险极大，因此在施工中尽量避免采用人工挖空，但为了保证正施工工期，本承包单位计划只对于桩位处地形较陡，钻机和大型机械设备无法到达，机械钻孔配套设施无法安设的情况才采用人工挖孔施工方法。但在以下地质之条件中严禁采用。（1）地基土中分布有厚度超过2米的塑状泥或厚度超过4米的软塑状土体。16 （2）地下水位以下有层厚超过2米的松散、稍密的砂层或层厚超过3米的中密、密实砂层。（3）溶岩地区。（4）有涌水的地质断裂带。（5）地下水丰富，采用降水后仍无法避免抽水作业的。（6）高压缩性人工杂填土厚度超过5米的。（7）工作面3米以下土层中有腐植物质或其他有机物、煤层等可能存在大量有毒气体的土层。四、组织机构及资源配置根据实际工程情况，配合合理的人员和机械设备，调配较强的施工队伍，严格按“精心施工、均衡生产”的原则，组织好人员机械设备。为了按期、优质、安全、高效完成该工程，特对作业现场配备以下管理人员及机械设备。1、组织机构设置施工组织机构框图见图12、人员配置16 人员配置职能单位数量职责备注现场总指挥人1全面负责本工点现场组织、协调工作技术员人2负责现场施工技术指导安全员人1负责现场安全管理机械指挥人1指运输车辆机械司机人10机械操作普工人120负责桩基开挖3、机械设备机械设备配备表序号规格型号数量设备状态备注混凝土运输车9m33辆良好吊车三一2辆良好室外吊运机HZW300B型20台良好挖机2201台良好自卸汽车20T3台良好混凝土输送泵HBT60E-14071台良好小型移动式空压机W-0.6/1020台良好通风机4-7220台良好气风镐B87C20台良好电焊机BXI-4006台良好钢筋切断机GQ422台良好钢筋弯曲机GW422台良好钢筋调直机GT3-122台良好16 振捣器HX.19-016台良好五、施工准备1、技术准备1、认真学习研究设计图纸、理解掌握设计意图，做到施工时心中有数。2、编写技术质量安全交底资料，施工前做好书面交底。3、组织学习施工规范及验收标准，为认真贯彻执行规范及标准做好准备。4、准备齐全技术资料的各种表格。2、技术交底开工前项目技术负责人分别向施工员进行技术安全交底，内容有图纸交底，设计施工图纸交底，安全措施交底等。技术交底采用三级制即：项目工程师→施工员→班组长→工人。项目技术负责人向施工员进行交底必须细致、齐全，并结合具体操作部位，关键部位的质量要求，讲解要点和注意事项等。施工员接受交底后要认真反复向操作班组进行交底。班组长在接受交底后，应组织工人进行认真讨论，保证按要求完成施工任务。3、现场准备16 （1）桩孔开挖前，在井口靠边坡一侧纵向布设安全网，防止山坡滚石或其它物体滑落孔内。（2）加工空口防护钢筋网，对当天施工结束或挖孔完成还未浇筑桩孔进行加盖，防止发生坠落伤人事件，井盖防护网采用Φ16钢筋加工，网孔尺寸为20×20cm。井盖采用矩形状边长为桩孔直径加50cm，具体布置示意图如下（3）根据现场平面位置,挖砌排水明沟、集水井,确定排水走向,使场内水畅通无阻。（4）按施工需要机械进场就位。（5）根据工程进度安排各种工人分期进场。（6）砂、石、水泥、钢筋等材料的采购，并抽检合格后运至现场。（7）布置供电、供水线路。（8）建筑材料及安全防护用品准备建筑材料应根据实际情况做好计划，分批进场，编制各项材料计划表，对各种材料的入库，保管和出库制订完善的管理办法，同时加强防盗、防火的管理。（9）施工中计划投入安全设备用具软梯、安全带、送风机按现场开挖桩条数一一配备，各种中小型机具设备均齐备完好，无需订购。（10）临时用电、临时用水的搭设、安装、调试。（11）组织施工管理人员及劳动力调配入场，满足施工要求。图1组织机构框图16 组长：xxx副组长：xxx副组长：xxx副组长：xxx安全质量环保部部长xxx计划合同部部长xxx工地试验室主任xxx财务部部长xxx综合办公室主任xxx物资设备部部长xxx工程技术部部长xxx专职质检工程师xxx施工队队长六、挖孔桩施工方法挖孔桩采用人工开挖，提升设备采用室外吊运机配合人工出土，此设备具有自动锁死装置，能有效防止突然停电而造成提渣桶下落安全事故。提渣桶设置提渣桶要求为钢制桶，加工时要保证焊接质量，首次使用时先进行试吊以检测其安全性，在正常作业中桶内装渣不得高出桶外边，要求装渣高度小于桶边缘5cm，以防在吊运过程中出现16 渣土掉落伤人事故。挖孔时，首先在桩位处下挖1.5m左右，然后立模灌注锁口及与锁口相连的第一节护壁。当护壁强度达到设计强度的2.5MPa，方可拆除模板，进行下节桩孔开挖并施工护壁，如此循环进行，直至挖到设计标高。每次循环进尺不得超过1.0m。施工中遇有较大渗水时，分段长度应适当变短，当挖进基岩后若孔壁十分稳定，可不施作护壁。出碴采用吊桶装碴，室外吊运机提升，见图2所示。图2室外吊运机室外吊运机安设要求地基平稳，防止发生沉降或倾斜，在按设施为了保证安全可用钢管加工基座，增大吊运机底座受力面积，同时可在钢管基座上堆放沙袋或混凝土预制块，用以减小吊运机在吊运时倾覆力，钢管基座安设时必须要与吊运机连成一个整体，确保吊运机与基座整体性。16 1、护壁施工对岩层可不设护壁，其它土质情况下，必须施作护壁，保持孔壁稳定，以策安全。护壁拟采用现浇模注混凝土护壁，混凝土标号与桩身设计标号相同。锁口混凝土应一次整体灌注,锁口厚度为0.5米,长为1.0米。第一节混凝土护壁(原地面以下1米)径向厚度为20cm，宜高出地面30cm，使其成为井口围圈，以阻挡井上土石及其它物体滚入井下伤人，并且便于挡水和定位。如下图示。锁扣大样图护壁整体示意图该方法适用于各类土层，每挖掘1.0m深时即立模灌注混凝土护壁。厚度为20-15cm。两节护壁之间形成5cm台阶，以便混凝土的灌注施工。护壁混凝土采用拌合站集中拌制,混凝土运输车运往现场，采用滑槽滑至井口附近，用提渣桶吊至井内浇筑。模板不需光滑平整，以利于与桩体混凝土的联结。为了进一步提高柱身砼与护壁的粘结，也为了砼入模方便，护壁方式可采用喇叭错台状护壁。护壁砼的施工，采取自制的钢模板。钢模板面板的厚度不得小于3mm，浇注混凝土时拆上节，支下节，自上而下周转使用。模板间用U形卡连接，上下设两道6～8号槽钢圈顶紧；钢圈由两半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇注混凝土和下节挖土操作。护壁混凝土施工在掘进过程中逐节在桩孔内现浇。在较稳定的土层中，护壁每节高度为100cm，当桩通过强透水层且含水量较为丰富时，每节高度控制在50cm16 左右，上节护壁的竖向钢筋与下节护壁的竖向钢筋应焊接连成整体。护壁混凝土采用与桩基混凝土同一标号，人工操作插入式振动棒进行捣固。在施工中严格控制护壁混凝土强度，必须保证上节护壁混凝土强度达到2.5MPa以上才能进行下节桩基开挖。2、护壁厚度确定①护壁厚度计算式T≥kpD/2fc式中：k-安全系数，取1.65fc-混凝土轴心抗压强度p-土和地下水对护壁的最大侧压力（MPa）D-圆柱形构筑物外直径16 γ-土的容重，取22.5KN/m3γw-水的容重，取10KN/m3H-挖孔桩护壁深度，取30mh-地面至地下水深度，取Ψ-土体内摩擦角，取303、护壁钢筋布置挖孔桩护壁钢筋设计：竖向布设Φ16的钢筋，间距为15cm。环向φ10的钢筋间距10cm，竖向钢筋长度等同于护壁长度，环向钢筋保证有10cm的搭接长度。4、挖孔顺序：凡遇相邻桩间距小于2倍桩身直径，必须间隔跳桩施工，桩基混凝土浇灌完成，经超声波检验合格后，再进行系梁、柱墩结构施工。5、挖孔桩施工工艺流程工艺流程图见下图图3挖孔桩施工工艺框图16 场地平整、测量、定桩位挖第一节桩孔开挖立模浇灌锁口钢筋砼和第一节护壁在锁口上投测标高及桩位十字轴线设置垂直运输架，吊桶挖第二节土石方清理孔壁校核桩位立模浇灌第二节护壁循环直至设计标高，检查持力层清理浮渣，排除孔底积水（如有）下套管或串筒吊放钢筋笼浇灌桩身混凝土检测混凝土拌制、运输混凝土拌制、运输混凝土拌制、运输钢筋笼制作、运输6、施工方法（1）场地处理16 ①对原有场地进行平整。②在桩孔外围四周适当位置设置排水沟和集水井。（2）放样、定位场地平整、处理完成后采用全站仪精确放出桩位，并报监理复核批准并引出护桩。开挖孔口及浇注钢筋混凝土锁口。（3）开挖①土质、土夹石、强风化岩石采用十字镐、风镐，进行人工开挖。当遇到孤石、中风化岩石、弱风化岩石时采用风镐在中心凿洞逐层扩挖成型，风镐进行作业时要加大送风量保证孔内空气质量。②开挖的土石方采用电动扒杆、吊桶垂直提升出渣，提出的渣土采用溜槽集中堆放在施工现场临时设置土方堆放场地，挖出的土石方用自卸汽车运至指定的弃土场。挖出的土石方不得堆放在孔边，确保孔口安全及施工现场畅通。③开挖施工注意事项A、开挖作业前由工程部长、现场技术主管、施工队队长和队技术负责人共同向作业班组进行技术交底，使每个作业员工都清楚、了解操作规程、施工工艺、质量标准和安全等要求。并指出可能出现的质量、安全的问题和处理措施及应急预案。B、每个桩孔由一个固定的小组负责施工，每个正在施工的井下、井上均应有人操作，并确保上、下之间有良好的联络信号。C、孔内的空气质量应符合《环境空气质量标准》的要求。每班下井作业前先检测孔内的空气质量是否符合要求，如不符合要求时采取机械向孔内通风排气，并保持孔内有足够的新鲜空气。当孔深超过16 10m时，采用机械通风。D、挖孔时注意施工安全，作业人员必须配戴安全帽、安全绳。弃土和其它建筑材料在井内垂直运输时，采取措施，确保井下操作人员的安全，在井底设置安全区，以防物体堕落伤人。E、开挖工作必须连续进行，交接班的时间尽量缩短，使未经支护的土体减少在空气中或水中的暴露时间，以防坍塌。F、当相邻孔桩在浇灌桩基混凝土时，要停止掘进，以防竖井在较大侧压力下土体失去稳定而坍塌。7、孔内排水当孔内有水渗入，必须加强护壁支护，防止井壁浸水造成塌孔，渗水采用水泵进行抽水，抽出的水引到排水沟集中排走。桩孔挖掘及护壁浇筑两道工序必须连续作业，不得中途停顿以防塌孔。遇特殊情况时采用注浆工艺或其他工艺进行孔壁封、排水。8、终孔当开挖至设计标高或进入岩层深度达到设计要求时，清除孔底松土、沉渣、杂物。及时对孔径、孔深及垂直度进行检查和记录，经自检合格后报监理、设计进行检查、验收和确认。当发现实际地质与设计不符时，及时上报现场监理，等待设计出结果，再无监理下发处理方案之前严禁进行下道工序施工。16'